Modellbildung und Simulation der Plastizität von Muskeln als Folge neuromuskulärer Aktivität:
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Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
1997
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Beschreibung: | Paderborn, Univ. Gesamthochsch., Diss., 1997 |
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adam_text | Titel: Modellbildung und Simulation der Plastizität von Muskeln als Folge neuromuskulärer Aktivität
Autor: Ullmer, Sylvia
Jahr: 1997
Inhalt
Seite
1 Einleitung 1
2 Differentielle Gen-Expression 6
2.1 Die Kontrolle der Gen-Expression 7
2.1.1 Die Ausprägung der genetischen Information 7
2.1.2 Mechanotranskription 11
2.1.3 Die Bestimmung des Muskel-Proteinturnover 15
2.2 Die Plastizität des Muskels als Folge neuromuskulärer Aktivität 18
2.2.1 Belastungsregime 18
2.2.2 Die Heterogenität der Muskulatur 21
2.2.3 Entwicklungsbedingte Anpassungen 28
2.2.4 Differentielle Gen-Expression 30
3 Modellbildung 33
3.1 Vorüberlegungen 33
3.1.1 Modellzweck 33
3.1.2 Komponenten des einschleifigen Regelkreises 35
3.2 Modell der Mechanotranskription 38
3.2.1 Wortmodell 38
3.2.2 Simulation von Trainingsanpassungen 43
3.2.3 Prozeßgrößen der Mechanotranskription 46
Seite
3.3 Differentialgleichungssystem 48
3.3.1 Regelung des Proteinhaushalts 48
3.3.2 Regelung der Translationskapazität 53
3.3.3 Ausgangsgrößen 56
3.3.4 Modellparameter 58
4 Modellanalyse im Zustandsraum 63
4.1 Struktur und Eigenschaften des Zustandsmodells 65
4.1.1 Klassifizierung 65
4.1.2 Stabilität 68
4.1.3 Übertragungsverhalten 73
4.1.4 Robustheit 74
4.2 Simulation des belastungsbedingten Proteinhaushalts 79
4.2.1 Die Realisierung mit Simulink 79
4.2.2 Anregungsfunktionen 83
5 Eigenschaften der Ruhelagen 86
5.1 Externe Äquivalenz 87
5.1.1 Kennlinien der Modelle „Soleus und „Plantaris 87
5.1.2 Belastungsregime und das Roux-Prinzip 90
5.2 Stabilität und dynamisches Verhalten 93
5.2.1 Stabilität der Ruhelagen im gesamten Arbeitsbereich 94
5.2.2 Transiente Vorgänge in ausgewählten Arbeitspunkten 97
5.3 Bewertung der Empfindlichkeitsparameter 103
Seite
6 Dynamisches Verhalten in ausgewählten Betriebsfallen 105
6.1 Adaptationsverhalten bei variierenden Belastungsstufen 106
6.2 Impulsantwort des Systems 107
6.2.1 Aktive Belastungskompensation 107
6.2.2 Anpassungen bei kurzem, intensivem Belastungsreiz 108
6.2.3 Abhängigkeit vom Trainingszustand 111
6.3 Entwicklungsbedingtes Wachstum von Soleus und Plantaris 113
6.3.1 Unterschiede zwischen roten und weißen Muskeln 113
6.3.2 Regelung des Proteinhaushalts 115
6.4 Entlastung vom Körpergewicht 117
6.4.1 Muskelatrophie 117
6.4.2 Proteinmetabolismus 121
7 Parallele Anpassungen von drei funktioneilen Substrukturen 125
7.1 Erweiterung des Modells 125
7.1.1 Differentialgleichungen weiterer Subsysteme 125
7.1.2 Die Verkopplung der Teilsysteme 128
7.2 Simulation des „Schnellerwerdens von Muskeln 130
8 Zusammenfassung und Diskussion 132
Symbole und Abkürzungen 135
Elemente der Wirkungsflußpläne 139
Literatur 142
Lebenslauf 154
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